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1、精选优质文档-倾情为你奉上第16课时 动能定理应用3-往复运动问题分析例1:如图所示,斜面足够长,其倾角为,质量为m的滑块,距挡板P为S0,以初速度V0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?V0S0P例2:如图所示,AB是倾角为的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为.求:(1)物体做往返运动的
2、整个过程中在AB轨道上通过的总路程;(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,对圆弧轨道的压力;(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距B点的距离L应满足什么条件小结:1. 往复运动问题根据运动过程受力特点判断出物体最终状态:是停在某处,还是在某区间继续运动;2. 分析物体运动中的受力特点以及物体的运动性质;3. 大小一定的力:如空气阻力,滑动摩擦力等做功与路径有关,一般有,对全过程使用动能定理。例3:质量为m的物体从地面以速度v0竖直向上抛出,物体落回地面时速度大小为,设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变,求:(1) 物体运动过程中所受空气阻力的大小?(2) 若物体与地面碰撞过程
3、中无能量损耗,求物体从抛出到停止运动的总路程?例4;一封闭的弯曲玻璃管置于竖直平面内,其中充满某种液体,内有一密度为液体密度的木块,从管的A端由静止开始运动,木块与管壁的动摩擦因数,管两臂长AB=BC=L=2m,顶端B处为一小段光滑圆弧,两臂与水平成,如图,g取10m/s2, 求: (1)木块到B点时速度的大小?(2) 木块从开始运动到最终静止通过的路程?例5:如图所示,AB与CD为两个对称斜面,其上部都足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧的两端相切,圆弧圆心角为1200,半径R=2.0m,一个物体在离弧底E高度为h=3.0m处,以初速度V0=4m/s沿斜面运动,若物体与两斜面的动摩擦因数均为=
4、0.02,则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多少路程?(g=10m/s2).ABCDDOREh第16课时 动能定理应用3-往复运动问题分析例1:分析:滑块在滑动过程中,要克服摩擦力做功,其机械能不断减少;又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,所以最终会停在斜面底端。解:在整个过程中,受重力、摩擦力和斜面支持力作用,其中支持力不做功。设其经过和总路程为L,对全过程,由动能定理得: 得例2:解析:(1)因为摩擦始终对物体做负功,所以物体最终在圆心角为2的圆弧上往复运动对整体过程由动能定理得:mgRcos mgcos s0,所以总路程为s.(2)对BE过程mgR(1cos )mv
5、FNmg由得对轨道压力:FN(32cos )mg.(3)设物体刚好到D点,则mg对全过程由动能定理得:mgLsin mgcos LmgR(1cos )mv由得应满足条件:LR.答案:(1)(2)(32cos )mg(3)R例3:(1)设阻力为f,由动能定理, 上升过程:; 下降过程: 两式相比得:(2) 设从抛出到停止运动总路程为s,对全程应用动能定理; 例4:解:(1)木块所受浮力F浮=管壁对木块支持力(2)木块最终只能静止在B处例5:因为圆弧是光滑的,所以物体在圆弧上运动时机械能守恒物体最终在圆弧间做简偕运动,根据动能定理可得Mg(h-Rcos60)-Mg(cos60)s=0-0.5MV2得s=280m专心-专注-专业